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  <title>JVM入门、概念理解 [ Keep Coding ]</title>
  
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  <article class="post" id="post">
    <header class="post-header text-center">
      <h1 class="title">
        JVM入门、概念理解
      </h1>
      <span>
        
        <time class="time" datetime="2020-01-18T14:50:36.000Z">
        2020-01-18
      </time>
        
      </span>
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        <ul class="article-tag-list" itemprop="keywords"><li class="article-tag-list-item"><a class="article-tag-list-link" href="/tags/Java/" rel="tag">Java</a></li><li class="article-tag-list-item"><a class="article-tag-list-link" href="/tags/Jvm/" rel="tag">Jvm</a></li></ul>
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    </header>

    <div class="post-content">
      <h3 id="类加载时机"><a href="#类加载时机" class="headerlink" title="类加载时机"></a>类加载时机</h3><p>编译得到的<code>.class</code>文件并不会立即加载JVM中。只有符合如下5种情况才会立即加载到虚拟机中。</p>
<ul>
<li>创建类的实例（<code>new</code>的方式）。<ul>
<li>访问某个类或者接口的静态变量，</li>
<li>对类或者接口的静态变量赋值</li>
<li>调用类的静态方法</li>
</ul>
</li>
<li>反射创建类</li>
<li>初始化某个类的子类，则其父类也会被初始化。</li>
<li>Java虚拟机在启动时被标明为启动类的类，直接使用<code>java.exe</code>命令运行某个主类（包含<code>main</code>方法的类）</li>
<li>使用JDK1.7动态语言支持时会立即加载</li>
</ul>
<p>Java类是动态加载的，它并不会一次性吧所有的类加载再运行，而只是保证程序运行的基础类会立即加载到Jvm中。其他的类则在需要的时候才加载。<br>这也是为了节省内存开销。</p>
<h3 id="栈帧"><a href="#栈帧" class="headerlink" title="栈帧"></a>栈帧</h3><p>在一条线程中，只有目前正在执行的那个方法的栈帧是活动的。这个栈帧就被称作是当前栈帧，这个栈帧对于的方法就是当前方法。这个方法所在的类就是当前类。对局部变量表和操作数的各种操作，都通常指的是对当前栈帧的对局部变量表和操作数栈进行的操作。</p>
<p>栈帧是线程本地私有的数据，不可能在一个栈帧中引用另一个线程的栈帧。</p>
<h3 id="局部变量表"><a href="#局部变量表" class="headerlink" title="局部变量表"></a>局部变量表</h3><p>局部变量使用索引进行定位访问，第一个局部变量的索引值为0，局部变量的索引值是从0至小于局部变量表最大容量的所有整数<code>[0 ~ constantPoolCount-1]</code>。</p>
<p>Java虚拟机使用局部变量表来完成方法调用时参数传递，当一个方法被调用的时候，它的参数将会传递至从0开始的连续的局部变量表位置上。特别的，当一个实例方法被调用的时候，第0个布局变量一定是用来存储被调用的实例方法所在的对象的引用（即Java中的<code>this</code>关键字）。后续的其他参数将会传递至从1开始的连续的布局变量表位置上。</p>
<h3 id="方法调用指令"><a href="#方法调用指令" class="headerlink" title="方法调用指令"></a>方法调用指令</h3><p><code>invokevirtual</code>指令用于调用对象的实例方法，根据对象的实际类型进行分派。</p>
<p><code>invokeinterface</code>指令用于调用接口方法，它会在运行时搜索一个实现了这个接口方法的对象，找出合适的方法进行调用。</p>
<p><code>invokespecail</code>指令用于调用一些特殊处理的实例方法，包括实例初始化方法、私有方法、父类方法。</p>
<p><code>invokestatic</code>指令用于调用类方法（<code>static</code>方法）。</p>
<h3 id="常量池tag说明"><a href="#常量池tag说明" class="headerlink" title="常量池tag说明"></a>常量池tag说明</h3><table>
<thead>
<tr>
<th>常量类型</th>
<th>值</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>CONSTANT_Class</td>
<td>7</td>
</tr>
<tr>
<td>CONSTANT_Fieldref</td>
<td>9</td>
</tr>
<tr>
<td>CONSTANT_Methodref</td>
<td>10</td>
</tr>
<tr>
<td>CONSTANT_InterfaceMethodref</td>
<td>11</td>
</tr>
<tr>
<td>CONSTANT_String</td>
<td>8</td>
</tr>
<tr>
<td>CONSTANT_Integer</td>
<td>3</td>
</tr>
<tr>
<td>CONSTANT_Float</td>
<td>4</td>
</tr>
<tr>
<td>CONSTANT_Long</td>
<td>5</td>
</tr>
<tr>
<td>CONSTANT_Double</td>
<td>6</td>
</tr>
<tr>
<td>CONSTANT_NameAndType</td>
<td>12</td>
</tr>
<tr>
<td>CONSTANT_Utf8</td>
<td>1</td>
</tr>
<tr>
<td>CONSTANT_MethodHandle</td>
<td>15</td>
</tr>
<tr>
<td>CONSTANT_MethodType</td>
<td>16</td>
</tr>
<tr>
<td>CONSTANT_InvokeDynamic</td>
<td>18</td>
</tr>
</tbody></table>
<h2 id="Java虚拟机指令集"><a href="#Java虚拟机指令集" class="headerlink" title="Java虚拟机指令集"></a>Java虚拟机指令集</h2><p>为了方便理解，用一个统一的格式说明Java虚拟机的每个指令。</p>
<h3 id="描述格式"><a href="#描述格式" class="headerlink" title="描述格式"></a>描述格式</h3><table>
<thead>
<tr>
<th>指令</th>
<th>xxx</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>操作</td>
<td>简要描述</td>
</tr>
<tr>
<td>格式</td>
<td><b>助记符</b><br>操作数1<br>操作数2<br>……</td>
</tr>
<tr>
<td>结构</td>
<td>助记符 = 操作码</td>
</tr>
<tr>
<td>操作数栈</td>
<td>…，value1，value2 -&gt;<br>…，result</td>
</tr>
<tr>
<td>描述</td>
<td>关于操作数栈内容、常量池项、指令操作和结果类型等信息的详细描述。</td>
</tr>
<tr>
<td>链接时异常</td>
<td>如果执行该指令可能抛出任何链接时异常，那么每一个可能抛出的异常都需要在此进行描述。</td>
</tr>
<tr>
<td>运行时异常</td>
<td>如果执行该指令可能抛出任何运行时异常，那么每一个可能抛出的异常都需要在此进行描述。<br>除了在此列出的链接时、运行时异常以及<code>VirtualMachineError</code>或其子类之外，指令不得再抛出其他任何异常。</td>
</tr>
<tr>
<td>注意</td>
<td>某些并非本规范对该指令强制约束的注释，将会在这里进行描述。</td>
</tr>
</tbody></table>
<h3 id="指令集"><a href="#指令集" class="headerlink" title="指令集"></a>指令集</h3><h4 id="aaload指令"><a href="#aaload指令" class="headerlink" title="aaload指令"></a>aaload指令</h4><table>
<thead>
<tr>
<th>指令</th>
<th>aaload</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>操作</td>
<td>从数组中加载一个<code>reference</code>类型数据到操作栈</td>
</tr>
<tr>
<td>格式</td>
<td>aaload</td>
</tr>
<tr>
<td>结构</td>
<td>aaload = 50（0x32）</td>
</tr>
<tr>
<td>操作数栈</td>
<td>…，arrayref，index -&gt;<br>…，value</td>
</tr>
<tr>
<td>描述</td>
<td><code>arrayref</code>必须是一个<code>reference</code>类型的数据，它指向一个组件类型为<code>reference</code>的数组，<code>index</code>必须为<code>int</code>类型。指令执行后，<code>arrrayref</code>和<code>index</code>同时从操作数栈出栈，<code>index</code>作为索引定位到数组中的<code>reference</code>类型值将压入到操作数栈中。</td>
</tr>
<tr>
<td>运行时异常</td>
<td>如果<code>arrayref</code>为<code>null</code>,<code>aaload</code>指令将抛出<code>NullPointerException</code>异常。<br>另外，如果<code>index</code>不在<code>arrayref</code>所代表的数组上下界范围中，另外将抛出<code>ArrayIndexOutOfBoundException</code>异常。</td>
</tr>
<tr>
<td>注意</td>
<td>无</td>
</tr>
</tbody></table>
<h4 id="aastore指令"><a href="#aastore指令" class="headerlink" title="aastore指令"></a>aastore指令</h4><table>
<thead>
<tr>
<th>指令</th>
<th>aastore</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>操作</td>
<td>从操作数栈读取一个reference类型数据存入到数组中</td>
</tr>
<tr>
<td>格式</td>
<td>aastore</td>
</tr>
<tr>
<td>结构</td>
<td>aastore = 83（0x53）</td>
</tr>
<tr>
<td>操作数栈</td>
<td>…，arrayref，index，value -&gt;<br>…</td>
</tr>
<tr>
<td>描述</td>
<td><code>arrayref</code>必须是一个<code>reference</code>类型的数据，它指向一个组件类型为<code>reference</code>的数组，<code>index</code>必须为<code>int</code>类型，value必须为reference类型。指令执行后，<code>arrrayref</code>、<code>index</code>和value同时从操作数栈出栈，value存储到<code>index</code>作为索引定位的数组元素中。<br>运行时，value的实际类型必须与arrayref所代表的数组的组件类型匹配。具体地说，reference类型值value（记作S）能匹配组件类型为reference（记作T）的数组的前提是：<br><br/><strong>如果S是类型（Class Type），那么 **   <br/>         如果T也是类类型，那S必须与T是同一个类类型，或者S是T所代表的类型的子类<br/>          如果T是接口类型，那么S必须实现了T接口<br>**如果S是接口类型（Interface Type），那么</strong><br>           如果T是类类型，那么T只能是<code>Object</code>。<br>           如果T是接口类型，那么T与S应当是相同的接口，或者T是S的父接口。<br><strong>如果S是数组类型（Array Type），假设为<code>SC[]</code>的形式，这个数组的组件为SC，那么：</strong><br>           如果T是类类型，那么T只能是<code>Object</code>。<br>           如果T是数组类型，假设为<code>TC[]</code>的形式，这个数组的组件类型为TC，那么下面的两条规则之一必须成立：<br>                          TC和SC是同一个原始类型。<br>                          TC和SC都是reference类型，并且SC能与TC类型相匹配。<br>            如果T是接口类型，那么T必须是数组类型所实现的接口之一。</td>
</tr>
<tr>
<td>运行时异常</td>
<td>如果<code>arrayref</code>为<code>null</code>,<code>aastore</code>指令将抛出<code>NullPointerException</code>异常。<br>另外，如果<code>index</code>不在<code>arrayref</code>所代表的数组上下界范围中，另外将抛出<code>ArrayIndexOutOfBoundException</code>异常。<br>另外，如果arrayref不为<code>null</code>，并且value的实例类型与数组组件类型不能相匹配，aastore指令将抛出<code>ArrayStoreException</code>异常。</td>
</tr>
<tr>
<td>注意</td>
<td>无</td>
</tr>
</tbody></table>

    </div>

      
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      <div class="post-nav-item post-nav-next">
        
          <span>〈 </span>
          <a href="/2020/01/18/JVM/%E8%99%9A%E6%8B%9F%E6%9C%BA-%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E4%B8%8E%E8%BF%9B%E7%A8%8B%E7%9A%84%E9%80%9A%E7%94%A8%E5%B9%B3%E5%8F%B0/" rel="next" title="虚拟机-系统与进程的通用平台">
          虚拟机-系统与进程的通用平台
          </a>
        
      </div>
  
      <div class="post-nav-item post-nav-prev">
          
          <a href="/2020/01/18/GitHub/%E6%8F%90%E4%BA%A4%E9%A1%B9%E7%9B%AE%E5%88%B0GitHub%EF%BC%8C%E8%BF%98%E5%8E%9F%E6%9F%90%E4%B8%AA%E6%96%87%E4%BB%B6/" rel="prev" title="提交项目到GitHub，还原某个文件">
            提交项目到GitHub，还原某个文件
          </a>
          <span>〉</span>
        
      </div>
    </div>
  
  </article>
  <div class="toc-container">
    
  <div id="toc" class="toc-article">
    <strong class="toc-title">目录</strong>
    <ol class="toc"><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E7%B1%BB%E5%8A%A0%E8%BD%BD%E6%97%B6%E6%9C%BA"><span class="toc-text">类加载时机</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E6%A0%88%E5%B8%A7"><span class="toc-text">栈帧</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E5%B1%80%E9%83%A8%E5%8F%98%E9%87%8F%E8%A1%A8"><span class="toc-text">局部变量表</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E6%96%B9%E6%B3%95%E8%B0%83%E7%94%A8%E6%8C%87%E4%BB%A4"><span class="toc-text">方法调用指令</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E5%B8%B8%E9%87%8F%E6%B1%A0tag%E8%AF%B4%E6%98%8E"><span class="toc-text">常量池tag说明</span></a></li></ol></li><li class="toc-item toc-level-2"><a class="toc-link" href="#Java%E8%99%9A%E6%8B%9F%E6%9C%BA%E6%8C%87%E4%BB%A4%E9%9B%86"><span class="toc-text">Java虚拟机指令集</span></a><ol class="toc-child"><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E6%8F%8F%E8%BF%B0%E6%A0%BC%E5%BC%8F"><span class="toc-text">描述格式</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E6%8C%87%E4%BB%A4%E9%9B%86"><span class="toc-text">指令集</span></a><ol class="toc-child"><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#aaload%E6%8C%87%E4%BB%A4"><span class="toc-text">aaload指令</span></a></li><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#aastore%E6%8C%87%E4%BB%A4"><span class="toc-text">aastore指令</span></a></li></ol></li></ol>
  </div>


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    <span>本作品采用</span>
    <a target="_blank" rel="noopener" href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">知识共享署名 4.0 国际许可协议</a>
    <span>进行许可。 转载时请注明原文链接。</span>
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  id: 'JVM入门、概念理解', // 可选。默认为 location.href
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    client_id: '48b3df0bf4ba1743e0a3',
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gitment.render('container')
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    if (window.mermaid) {
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    var timer = null;

    function returnTop() {
      cancelAnimationFrame(timer);
      timer = requestAnimationFrame(function fn() {
        var oTop = document.body.scrollTop || document.documentElement.scrollTop;
        if (oTop > 0) {
          document.body.scrollTop = document.documentElement.scrollTop = oTop - 50;
          timer = requestAnimationFrame(fn);
        } else {
          cancelAnimationFrame(timer);
        }
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    var hearts = [];
    window.requestAnimationFrame = (function() {
      return window.requestAnimationFrame ||
        window.webkitRequestAnimationFrame ||
        window.mozRequestAnimationFrame ||
        window.oRequestAnimationFrame ||
        window.msRequestAnimationFrame ||
        function(callback) {
          setTimeout(callback, 1000 / 60);
        }
    })();
    init();

    function init() {
      css(".heart{z-index:9999;width: 10px;height: 10px;position: fixed;background: #f00;transform: rotate(45deg);-webkit-transform: rotate(45deg);-moz-transform: rotate(45deg);}.heart:after,.heart:before{content: '';width: inherit;height: inherit;background: inherit;border-radius: 50%;-webkit-border-radius: 50%;-moz-border-radius: 50%;position: absolute;}.heart:after{top: -5px;}.heart:before{left: -5px;}");
      attachEvent();
      gameloop();
      addMenuEvent();
    }

    function gameloop() {
      for (var i = 0; i < hearts.length; i++) {
        if (hearts[i].alpha <= 0) {
          document.body.removeChild(hearts[i].el);
          hearts.splice(i, 1);
          continue;
        }
        hearts[i].y--;
        hearts[i].scale += 0.004;
        hearts[i].alpha -= 0.013;
        hearts[i].el.style.cssText = "left:" + hearts[i].x + "px;top:" + hearts[i].y + "px;opacity:" + hearts[i].alpha + ";transform:scale(" + hearts[i].scale + "," + hearts[i].scale + ") rotate(45deg);background:" + hearts[i].color;
      }
      requestAnimationFrame(gameloop);
    }

    /**
     * 给logo设置点击事件
     * 
     * - 回到顶部
     * - 出现爱心
     */
    function attachEvent() {
      var old = typeof window.onclick === "function" && window.onclick;
      var logo = document.getElementById("logo");
      if (logo) {
        logo.onclick = function(event) {
          returnTop();
          old && old();
          createHeart(event);
        }
      }
      
    }

    function createHeart(event) {
      var d = document.createElement("div");
      d.className = "heart";
      hearts.push({
        el: d,
        x: event.clientX - 5,
        y: event.clientY - 5,
        scale: 1,
        alpha: 1,
        color: randomColor()
      });
      document.body.appendChild(d);
    }

    function css(css) {
      var style = document.createElement("style");
      style.type = "text/css";
      try {
        style.appendChild(document.createTextNode(css));
      } catch (ex) {
        style.styleSheet.cssText = css;
      }
      document.getElementsByTagName('head')[0].appendChild(style);
    }

    function randomColor() {
      // return "rgb(" + (~~(Math.random() * 255)) + "," + (~~(Math.random() * 255)) + "," + (~~(Math.random() * 255)) + ")";
      return "#F44336";
    }

    function addMenuEvent() {
      var menu = document.getElementById('menu-main-post');
      if (menu) {
        var toc = document.getElementById('toc');
        if (toc) {
          menu.onclick = function() {
            if (toc) {
              if (toc.style.display == 'block') {
                toc.style.display = 'none';
              } else {
                toc.style.display = 'block';
              }
            }
          };
        } else {
          menu.style.display = 'none';
        }
      }
    }

  })(window, document);
</script>

  



</body>
</html>
